摘要：随着我国新型农业化的不断发展，高效节水灌溉工程技术也迎来了广阔的发展前景，在大幅提高农业生产效率的同时也降低了水资源的消耗量。本文对节水灌溉工程技术发展现状进行了详细的介绍，并阐述了该技术的发展趋势。
关键词：节水灌溉 工程技术 现状分析 发展趋势
云南省水资源总量相对丰富，但时空分布不均，由于特殊地形地貌，资源性、工程性、水质性缺水突出，受地理位置和大气环流异常影响，干旱已呈现常态化，水资源供需矛盾进一步加剧。在所有用水当中，农业用水量最大，全省农业用水约占经济社会用水总量的76%，由于农田水利设施建设不足，灌溉技术及管理水平相对落后，农业用水效率不高，农业节水十分必要，我省农业节水潜力巨大，必须对农业用水进行合理利用。
1 国内外节水灌溉发展历史
1.1 国外节水灌溉发展史
早在上世纪30年代，美国、日本等发达国家就已经开始对节水灌溉技术进行了深入的研究。西方国家最早在草坪灌溉和庭园花卉等方面采用喷灌设备。从20世纪30年代开始，随着机械工业、轧制技术以及冶炼工业的不断发展，欧洲国家开始采用薄壁金属管替代代替地埋固定管，即地面移动输水管；用折射喷头或水管缝隙浇灌作物。二战后机具设备工业和喷灌技术又迎来了新一轮的快速发展，尤其随着摇臂式喷头和大型自走式喷灌机技术的不断进步，推动了喷灌技术的快速发展，灌溉水量更加均匀并节省了大量的劳动力，增产显著，该技术广泛应用于美国西部地区。在欧洲，卷管式喷灌机和薄壁金属移动管道喷灌系统因其投资少、效益高，简便耐用，在农业领域得到了广泛的应用。20世纪50年代后，快速发展的塑料工业使塑料制品越来越成熟，开始快速替代传统的金属制品。为了有效缓解水资源短缺问题，以塑料材质为主的微喷灌系统和滴灌系统开始投入应用。20世纪70年代，美国、澳大利亚、新西兰、南非、墨西哥、以色列等6个国家首先开始大力推广滴灌，截止至1991年，全世界滴灌面积已经达到160万hm2。由于微喷灌和滴灌系统存在灌水器堵塞的问题，相比于喷灌技术来说发展较慢。而在近二、三十年来，以色列在微喷灌和滴灌系统领域取得了巨大的进展。现阶段，全世界的灌溉面积仍然以地面灌溉为主，为了节约灌溉用水，提高水资源利用效率，世界各国正在大力推广“波涌”，灌溉效率得到显著提升。
1.2 国内节水灌溉的发展史
我国于上世纪50年代开始深入研究节水灌溉技术。20世纪70年代开始大力推广小畦短沟灌溉、渠道衬砌防渗等技术，喷微灌设备也随之得到了快速的发展。20世纪80年代后，低压管道输水技术开始得到广泛的应用。20世纪90年代，节水灌溉技术开始进入到集成组装配套的发展阶段。直至今日，我国已经形成一套完整的综合节水农业体系。然而在技术应用方面，相比于西方先进国家，我国的节水灌溉技术仍然十分落后，相关的机械设备和核心技术仍然依赖进口。
2 我国节水灌溉工程现状
2.1 渠道防渗
该技术的应用能够将输水损失降低60 %～90 %。过去二三十年，我国大力推广渠道防渗技术。大量实验研究表明，灰土既有一定的水硬性也有一定的气硬性。将炭渣、砾石、砂粒等材料掺入灰土中，能够有效减少缩裂缝，提高灰土早期强度。针对小型渠道，则应用U 型断面刚性材料，起到了良好的防渗效果。对于大、中型渠道，则将其设计成弧形底梯形断面渠道和弧形坡脚梯形断面。在防渗渠道的及防冻措施和冻害机理等方面，也取得了许多突破性的研究成果。
2.2 低压管道输水工程
低压管道输水能够有效降低水资源在运输过程中的蒸发和渗漏损失，可达到95%以上的输水效率。并且低压管道管理方便，设备简单，一次性投入相对较低，农民易于掌握。该技术可以划分为管渠结合式、半固定式、地下固定式以及地面移动式四种。低压管道输水的投资项目主要为管道材料投资，可供选择的管道材料主要有地埋软管等管材、现场连续浇筑混凝土管、砂土水泥以及塑料管等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在低压管灌溉技术不断投入应用的过程中，灰土软塑地下输水管道成型、低压管喷以及粉煤灰管材等新型技术也得到了快速的发展。现阶段我国已经拥有2.6亿m低压管道，其中包含0.93亿m移动式管和1.68亿m固定管道。
2.3 喷灌技术
喷灌技术通过专门的设备对水进行加压处理为灌溉地段送水，利用喷洒器对农田进行均匀灌溉。喷灌具体包括半固定式、移动式和移动式喷灌，适用于绝大多数果树、蔬菜以及旱作物的灌溉；既可以应用于山丘地区，也可以应用于平原地区；既可以用来喷洒肥料农药，也可以用来灌溉农作物，并且具有防干热风和防冻霜的功效，不会产生深层渗漏和地表径流，无论是土壤渗透性大还是坡度大的地区均适合使用该技术。
2.4 微灌技术
该技术具体包括涌流灌、微喷灌以及滴灌等几种形式。该技术能够依照作物需水要求，借助灌水器和低压管道系统，将水均匀地输送至作物根部周围。利用计算机技术能够计算出管横的最优排列距离，大大简化微灌系统设计流程。相比于传统的全面积灌溉和地面灌溉来说，微灌属于典型的局部灌溉技术，灌水均匀，并且不受土壤和地形的限制，可以大规模应用于干旱缺水地区，在我国西北、华北地区有着十分广阔的发展前景。
3 节水灌溉工程技术的发展趋势
现阶段，全世界各国都十分重视水资源的高效利用，为推动农业的可持续发展进行了大量的研究与开发工作，综合运用各种技术手段对淡水资源实施保护。在这种大背景下，农业节水灌溉技术迎来了十分广阔的发展契机，膜下灌、地下灌和微灌溉等技术正在快速发展。
现阶段，我国依托大面积机械化手段所实施的灌溉技术仍然是最为主要的节水灌溉形式，提高水资源综合利用能力和强化节能节水技术是未来的主要研究方向。根据以往的节水灌溉技术研究成果可知，人工移管式喷灌机、软管卷盘式自动喷灌机以及平移式全自动喷灌机等是重点推广的几种机型，并且与我国农业发展需求相适应。尤其是在计算机技术快速发展的大背景下，在农田喷灌中应用计算机技术，通过数字化图像对喷洒水滴的大小进行准确的控制，使灌溉机械与各种不同的农田作物相适应。
在微喷灌技术的推广与应用过程中，可重点推广低水头滴喷灌技术，降低原材料和能源费用，同时也能够对土地生态系统起到一定的保护作用。
当前全世界普遍公认地下灌溉是节水灌溉技术未来的发展重点，虽然在长期的使用与推广过程中遇到了各种各样的困难，但相信随着农业科技的不断发展，许多问题将会得到有效的解决。
4 结束语
当前我国已经进入到新型农业化建设的关键阶段，如何提高节水灌溉技术水平已经成为行业内部十分重要的研究课题之一。因此，有关单位应当进一步加大针对节水灌溉技术的研究力度，对以往所存在的各种问题进行不断的改革与创新，提高水资源利用效率，也要促进我国农业领域的可持续发展。
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论文作者:张锦珊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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